Technische Grundlagen – Teil 4 – ISO

Der vierte Teil der Artikelserie befasst sich mit der Lichtempfindlichkeit des Kamerasensors, dem sogenannten ISO Wert. Es ist der letzte der drei Haupt Einstellparameter mit direkter Auswirkung auf die Belichtung eines Bildes.

Die bisherigen Beiträge der Reihe finden sich hier:

Inhalt

  1. Technische Grundlagen – Teil 1 Wie ensteht ein Bild?!
  2. Technische Grundlagen – Teil 2 – Die Blende
  3. Technische Grundlagen – Teil 3 – Die Belichtungszeit
  4. Technische Grundlagen – Teil 4 – ISO

 

Überblick

Die Lichtempfindlichkeit, angegeben als ISO Wert, ist bereits aus der analogen Fotografie bekannt. Wir erinnern uns an den ersten Teil der Artikel Serie, dort habe ich bereits beschrieben, dass der heute in digitalen Kameras eingesetzte Sensor den Film aus analogen Kameras ersetzt hat.

Zu analogen Zeiten musste vor dem eigentlichen Fotografieren der richtige Film ausgewählt werden, ein wichtiges Auswahlkriterium war dabei die Lichtempfindlichkeit des Films, also welche Lichtmenge für die korrekte Belichtung eines Motivs benötigt wird. Die Lichtempfindlichkeit wird dabei üblicherweise nach der ISO Spezifikation angegeben, woraus der umgangssprachliche „ISO Wert“ resultiert. Der Film musste also entsprechend der zu erwartenden Lichtsituation vorher ausgewählt werden, in hellen Umgebungen ein Film mit niedriger Lichtempfindlichkeit und somit auch niedrigem ISO Wert, in dunklen Umgebungen dagegen ein Film mit hoher Lichtempfindlichkeit und hohem ISO Wert.

Im Zeitalter der digitalen Fotografie ist dieses vorgehen jedoch sehr viel einfacher, der Film wurde durch den Bildsensor ersetzt und die Lichtempfindlichkeit kann direkt an der Kamera eingestellt werden.

Jeder Bildsensor deckt dabei einen bestimmten Bereich an ISO Werten ab (beispielsweise ISO 100 – ISO 25.600), in diesem Bereich kann nun der ISO Wert frei gewählt werden und so der Lichtsituation angepasst werden. Wie bereits bei Blende und Belichtungszeit ist das System zur Wahl des richtigen ISO Wertes denkbar einfach, auch hier entspricht eine Veränderung des ISO Wertes um eine Stufe einer Verdopplung oder Halbierung der Lichtmenge.

Der ISO Wert selbst wird dabei auch verdoppelt oder halbiert, eine ISO Reihe für einen beispielhaften Bildsensor sieht folgendermaßen aus:

ISO 100 – ISO 200 – ISO 400 – ISO 800 – ISO 1.600 – ISO 3.200 – ISO 6.400 – ISO 12.800 – ISO 25.600

Im Gegensatz zur Blende und zur Belichtungszeit wird bei einer Veränderung der Lichtempfindlichkeit nicht die tatsächliche Lichtmenge verändert, sondern nur die vom Sensor benötigte Lichtmenge.

Anwendung

Wir wissen nun also, dass drei Parameter zur Verfügung stehen um die Belichtung eines Bildes zu steuern, mit der Blende und der Belichtungszeit wird die tatsächlich auf den Sensor treffende Lichtmenge reguliert und über die Lichtempfindlichkeit kann reguliert werden welche Lichtmenge vom Sensor benötigt wird. Aus den bisherigen Beiträgen wissen wir auch, dass sowohl bei der Einstellung der Belichtungszeit, als auch bei der Wahl der Blende gewisse Grenzen existieren.  Vor allem wenn wenig Licht vorhanden ist kann dies zu Problemen führen.

Durch das erhöhen des ISO Wertes benötigt der Sensor weniger Licht um das Bild gleich zu belichten. Wird also beispielsweise in der Zeitautomatik bei fest eingestellter Blende die Lichtempfindlichkeit von ISO 100 auf ISO 200 erhöht, so verkürzt sich die Belichtungszeit um die Hälfte.

Mit konkreten Kameraeinstellungen sieht dies folgendermaßen aus:

Blende f/2.8 – 1/30ISO 100

Blende f/2.8 – 1/60ISO 200

Im folgenden möchte ich noch ein paar Beispiele geben wie die Lichtempfindlichkeit in konkreten Anwendungen zum Einsatz kommt.

Beispiel 1: Sport

Soll ein Sportler in Bewegung fotografiert werden, sodass dessen Bewegungen eingefroren werden wird eine kurze Verschlusszeit benötigt. Um dies zu realisieren wird viel Licht benötigt, dazu kann nun die Blende weit geöffnet werden, gerade bei wenig Licht reicht dies aber oft nicht aus um die benötigte, sehr kurze Verschlusszeit zu erreichen. Hier kommt nun die Lichtempfindlichkeit ins Spiel. Durch das erhöhen der Lichtempfindlichkeit kann die Verschlusszeit weiter verringert werden um so die Bewegungen einfrieren zu können.

Beispiel 2: Durchgehende Schärfe

Gerade in der Landschafts- und Architekturfotografie möchte man oftmals den gesamten Bildinhalt scharf darstellen. Bei ganz geöffneter Blende ist das jedoch bei vielen Motiven nicht möglich, gerade wenn man nah am Vordergrundmotiv ist und dennoch das ganze Bild scharf sein soll. Die Blende muss also geschlossen werden, um das ganze Bild scharf zu bekommen. Bei Bewölkung oder in den Morgen-, bzw. Abendstunden reicht dann jedoch unter Umständen das Licht nicht aus um ein verwacklungsfreies Bild zu erhalten. Auch hier kann man nun durch höhere ISO Werte gegensteuern und die Belichtungszeit wieder verkürzen.

Rauschen

Nun könnte man denken, dass man mit der Lichtempfindlichkeit einen weiteren Einstellparameter bekommt, den man beliebig verwenden kann um die Belichtungszeit zu verkürzen. Das ist jedoch leider nicht ganz richtig, denn die Lichtempfindlichkeit bringt auch noch einen weiteren Effekt mit, das sogenannte „Rauschen“.

Wird die Lichtempfindlichkeit des Sensors erhöht, so nimmt auch das Rauschen zu. Damit ist eine Körnung des Bildes gemeint. Das Bild wird „grieslig“. Diesen Effekt kann man bei bestimmten Bildstilen auch bewusst nutzen, in den meisten Fällen ist das Rauschen jedoch störend und sollte vermieden werden. Die Lichtempfindlichkeit kann also nicht beliebig erhöht werden!

Es ist von Kamera zu Kamera unterschiedlich ab welchem ISO Wert das Rauschen störend auftritt, es kann daher keine allgemein Gültige Aussage getroffen werden! Generell sollte die Lichtempfindlichkeit daher so niedrig wie möglich gehalten werden, um unnötiges Rauschen zu vermeiden.

 

Damit ist nun die Artikelserie zu den technischen Grundlagen abgeschlossen. Ich hoffe ich konnte damit dem ein oder anderen die Hintergründe etwas näher bringen :).

Über konstruktives Feedback freue ich mich natürlich jederzeit!

 

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